WKT

WKB
WKB
Расширение	..wkb
Тип формата	ГИС формат файла
Открытый формат?	да

WKT
WKT
Расширение	..wkt
MIME-тип	application/wkt
Тип формата	ГИС формат файла
Открытый формат?	да

WKT (Well-known text) — текстовый формат представления векторной геометрии и описания систем координат. Для хранения этой же информации в базах данных используется двоичный эквивалентный формат- WKB (Well-Known Binary). Форматы являются частью технологии "Simple Feature Access", созданной для предоставления общего интерфейса для обмена пространственными данными между различными программами и сервисами.

История

Форматы были первоначально определены Open Geospatial Consortium (OGC) в документе OGC 99-049^[1]. В настоящее время актуальная редакция — OGC 06-103r3 и проект новой редакции OGC 06-104r3.

Well-known text

Геометрия

WKT может представлять следующие геометрические объекты:

Geometry
Point, MultiPoint
LineString, MultiLineString
Polygon, MultiPolygon, Triangle
CircularString
Curve, MultiCurve, CompoundCurve
CurvePolygon
Surface, MultiSurface, PolyhedralSurface
TIN (Triangulated irregular network)
GeometryCollection

Координаты для геометрии могут быть 2D (x, y), 3D (x, y, z), 4D (x, y, z, m) со значением m которое является частью системы linear referencing system или 2D со значением m (x, y, m). Пустые геометрии, которые не содержат координат, могут быть указаны с помощью символа EMPTY после имени типа.

WKT используется во всех спецификациях OGC и поддерживается в приложениях, которые реализуют эти спецификации. Например, PostGIS содержит функции, которые могут преобразовывать геометрию в представление WKT и из него, делая их удобочитаемыми для человека.

Полезно отметить, что стандартное определение OGC требует, чтобы Polygon имел замкнутую топологию. В нем также говорится, что если LineRing в представлении Polygon определено в направлении против часовой стрелки, оно будет внешним. Любые внутренние (дырки) LineRing должны быть определены противоположным образом по сравнению с внешним кольцом, в данном случае по часовой стрелке.^[2]

Примитивные типы (2D)
Тип	Примеры
Point		`POINT (30 10)`
LineString		`LINESTRING (30 10, 10 30, 40 40)`
Polygon		`POLYGON ((30 10, 40 40, 20 40, 10 20, 30 10))`
Polygon		`POLYGON ((35 10, 45 45, 15 40, 10 20, 35 10), (20 30, 35 35, 30 20, 20 30))`

Мультитипы (2D)
Тип	Примеры
MultiPoint		`MULTIPOINT ((10 40), (40 30), (20 20), (30 10))`
MultiPoint		`MULTIPOINT (10 40, 40 30, 20 20, 30 10)`
MultiLineString		`MULTILINESTRING ((10 10, 20 20, 10 40), (40 40, 30 30, 40 20, 30 10))`
MultiPolygon		`MULTIPOLYGON (((30 20, 45 40, 10 40, 30 20)), ((15 5, 40 10, 10 20, 5 10, 15 5)))`
MultiPolygon		`MULTIPOLYGON (((40 40, 20 45, 45 30, 40 40)), ((20 35, 10 30, 10 10, 30 5, 45 20, 20 35), (30 20, 20 15, 20 25, 30 20)))`

Ниже приведено несколько дополнительных примеров строк WKT: (Примечание. Каждый элемент ниже представляет собой отдельную геометрию.)

GEOMETRYCOLLECTION(POINT(4 6),LINESTRING(4 6,7 10))
POINT ZM (1 1 5 60)
POINT M (1 1 80)
POINT EMPTY
MULTIPOLYGON EMPTY
CIRCULARSTRING(1 5, 6 2, 7 3)
COMPOUNDCURVE(CIRCULARSTRING(0 0,1 1,1 0),(1 0,0 1))
CURVEPOLYGON(CIRCULARSTRING(-2 0,-1 -1,0 0,1 -1,2 0,0 2,-2 0),(-1 0,0 0.5,1 0,0 1,-1 0))
MULTICURVE((5 5,3 5,3 3,0 3),CIRCULARSTRING(0 0,2 1,2 2))
TRIANGLE((0 0 0,0 1 0,1 1 0,0 0 0))
TIN (((0 0 0, 0 0 1, 0 1 0, 0 0 0)), ((0 0 0, 0 1 0, 1 1 0, 0 0 0)))
POLYHEDRALSURFACE Z ( PATCHES
    ((0 0 0, 0 1 0, 1 1 0, 1 0 0, 0 0 0)),
    ((0 0 0, 0 1 0, 0 1 1, 0 0 1, 0 0 0)),
    ((0 0 0, 1 0 0, 1 0 1, 0 0 1, 0 0 0)),
    ((1 1 1, 1 0 1, 0 0 1, 0 1 1, 1 1 1)),
    ((1 1 1, 1 0 1, 1 0 0, 1 1 0, 1 1 1)),
    ((1 1 1, 1 1 0, 0 1 0, 0 1 1, 1 1 1))
  )

Системы координат

WKT может описывать системы координат. Этот формат WKT был первоначально определен OGC в 1999 году, а затем расширен в 2001 году. Этот формат иногда называют «WKT 1». С развитием модели системы координат и несовместимостью реализация в разном ПО формат подвергся пересмотру. Обновленный стандарт «Well-known text representation of coordinate reference systems», иногда называемый как «WKT 2», был принят OGC в 2015 году. Этот стандарт совместно публикуется Международной организацией по стандартизации как ISO 19162 : 2015.

В примере ниже, WKT описывает двумерную географическую систему координат начиная с оси широты, за которой описывает ось долготы. Это система координат Земли WGS84:

GEODCRS["WGS 84",
  DATUM["World Geodetic System 1984",
    ELLIPSOID["WGS 84", 6378137, 298.257223563, LENGTHUNIT["metre", 1]]],
  CS[ellipsoidal, 2],
    AXIS["Latitude (lat)", north, ORDER[1]],
    AXIS["Longitude (lon)", east, ORDER[2]],
    ANGLEUNIT["degree", 0.0174532925199433]]

Формат WKT может описывать не только географические системы координат, но также геоцентрические, проектные, вертикальные, временные и инженерные (например, систему координат, привязанную к лодке). Стандарт описывает, как объединить эти системы координат.

Well-known binary

WKB (Well-known binary) — двоичное представление формата WKT в шестнадцатеричных строках.

Первый байт указывает порядок байт данных:

00 : big endian - (прямой) порядок от старшего к младшему
01 : little endian - (обратный) порядок от младшего к старшему

Следующие 4 байта представляют собой 32-bit unsigned integer указывающее тип геометрии:

Типы геометрии и коды WKB
Type	2D	Z	M	ZM
Geometry	`0000`	`1000`	`2000`	`3000`
Point	`0001`	`1001`	`2001`	`3001`
LineString	`0002`	`1002`	`2002`	`3002`
Polygon	`0003`	`1003`	`2003`	`3003`
MultiPoint	`0004`	`1004`	`2004`	`3004`
MultiLineString	`0005`	`1005`	`2005`	`3005`
MultiPolygon	`0006`	`1006`	`2006`	`3006`
GeometryCollection	`0007`	`1007`	`2007`	`3007`
CircularString	`0008`	`1008`	`2008`	`3008`
CompoundCurve	`0009`	`1009`	`2009`	`3009`
CurvePolygon	`0010`	`1010`	`2010`	`3010`
MultiCurve	`0011`	`1011`	`2011`	`3011`
MultiSurface	`0012`	`1012`	`2012`	`3012`
Curve	`0013`	`1013`	`2013`	`3013`
Surface	`0014`	`1014`	`2014`	`3014`
PolyhedralSurface	`0015`	`1015`	`2015`	`3015`
TIN	`0016`	`1016`	`2016`	`3016`
Triangle	`0017`	`1017`	`2017`	`3017`
Circle	`0018`	`1018`	`2018`	`3018`
GeodesicString	`0019`	`1019`	`2019`	`3019`
EllipticalCurve	`0020`	`1020`	`2020`	`3020`
NurbsCurve	`0021`	`1021`	`2021`	`3021`
Clothoid	`0022`	`1022`	`2022`	`3022`
SpiralCurve	`0023`	`1023`	`2023`	`3023`
CompoundSurface	`0024`	`1024`	`2024`	`3024`
BrepSolid		`1025`
AffinePlacement	`102`	`1102`

Каждый тип данных имеет уникальную структуру данных, например количество точек или линий контуров, за которыми следуют координаты в 64-bit double.

Например, геометрия POINT(2.0 4.0) представлена как: 000000000140000000000000004010000000000000, где:

1-byte integer 00 или 0: big endian
4-byte integer 00000001 или 1: POINT (2D)
8-byte float 4000000000000000 или 2.0: x-координата
8-byte float 4010000000000000 или 4.0: y-координата

Варианты формата

EWKT и EWKB – Extended Well-Known Text/Binary

Специфичный формат PostGIS, расширенный идентификатором пространственной системы координат (SRID) и до 4-х значений ординат (XYZM)^[3]^[4].

Например: SRID=4326;POINT(-44.3 60.1) описывает долготу/широту в системе координат WGS 84.

AGF Text – Формат геометрии Autodesk

Расширение стандарта OGC (актуальное на тот момент), включающий кривые.

Наиболее заметно используется в MapGuide.^[5]

Поддержка Базами Данных

PostgreSQL с модулем PostGIS 2.0
Oracle Spatial 9i, 10g, 11g
OmniSci с версии 4.0
MySQL с версии 4.1^[6]
MariaDB, все версии
Neo4j^[7]
IBM DB2 LUW 9, 10 с пространственным расширителем
IBM DB2 for z/OS 9, 10 с пространственным расширителем
IBM Netezza с расширением Netezza
IBM Informix 9,10,11 с модулем пространственной базы данных
Microsoft SQL Server 2008 R2, 2012, 2014, 2016
SpatiaLite
Teradata 6.1, 6.2, 12, 13 (встроен в версию 13, в предыдущих версиях через плагин)
Ingres GeoSpatial
Altibase 5.x
SQL Anywhere 12

API обеспечивающие поддержку

Apache Spatial Information System: читает и форматирует WKT 1 и 2 для систем координат и операций с ними
Boost C++ libraries (C++): см. Geometry io/wkt
Esri geometry-api-java
GEOS (C/C++)

Shapely (Python): See Shapely Documentation and Shapely in PyPI
GeoPHP (PHP)

GDAL (C/C++ с привязками к Java, Python, и другим)
GeoRust: rust-wkt (привязка к Rust)
JTS Topology Suite (Java)
Spatial4j (Java)
NetTopologySuite (.NET)
OpenLayers (JavaScript)
OpenScales (ActionScript)
rgeo (Ruby)
sf (R)
Terraformer (JavaScript)
WkbDecoder (C# .Net) WKB Parser

Примечания

↑ Simple Feature Access - Part 2 (неопр.). Дата обращения: 24 января 2019. Архивировано 24 января 2019 года.
↑ См. спецификацию реализации OGC для географической информации - Simple Feature Access, раздел 6.1.11.1. http://www.opengeospatial.org/standards/sfa Архивная копия от 29 января 2017 на Wayback Machine
↑ postgis/ZMSgeoms.txt at 2.1.0 · postgis/postgis · GitHub (неопр.). Дата обращения: 4 февраля 2019. Архивировано 24 февраля 2021 года.
↑ ST_GeomFromEWKT (неопр.). Дата обращения: 4 февраля 2019. Архивировано 24 февраля 2021 года.
↑ Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 4 февраля 2019. Архивировано из оригинала 12 ноября 2017 года.
↑ Well-Known Text (WKT) Format Архивная копия от 25 января 2019 на Wayback Machine, Документация MySQL
↑ Neo4j Spatial (неопр.). Дата обращения: 24 января 2019. Архивировано 30 января 2019 года.

[1] Simple Feature Access - Part 2 (неопр.). Дата обращения: 24 января 2019. Архивировано 24 января 2019 года.

[2] См. спецификацию реализации OGC для географической информации - Simple Feature Access, раздел 6.1.11.1. http://www.opengeospatial.org/standards/sfa Архивная копия от 29 января 2017 на Wayback Machine

[3] stgis/ZMSgeoms.txt at 2.1.0 · postgis/postgis · GitHub (неопр.). Дата обращения: 4 февраля 2019. Архивировано 24 февраля 2021 года.

[4] ST_GeomFromEWKT (неопр.). Дата обращения: 4 февраля 2019. Архивировано 24 февраля 2021 года.

[5] Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 4 февраля 2019. Архивировано из оригинала 12 ноября 2017 года.

[6] Well-Known Text (WKT) Format Архивная копия от 25 января 2019 на Wayback Machine, Документация MySQL

[7] Neo4j Spatial (неопр.). Дата обращения: 24 января 2019. Архивировано 30 января 2019 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

WKT
Расширение	`..wkt`
MIME-тип	application/wkt
Тип формата	ГИС формат файла
Открытый формат?	да

WKB
Расширение	`..wkb`
Тип формата	ГИС формат файла
Открытый формат?	да